Question

6．如圖所示的電路中，電源電壓保持8V不變，燈泡L標有“3W”字樣，滑動變阻器最大阻值為20Ω．開關S閉合后，調節(jié)滑動變阻器滑片P的位置使燈泡L恰好正常發(fā)光，此時電壓表示數(shù)為6V（不考慮燈絲的電阻受溫度的影響），則下列關于該電路的判斷正確的是（　�。�

• A． 此時滑動變阻器連入電路的阻值為12Ω
• B． 若滑片P再向右移動，燈泡亮度會變亮
• C． 若滑片P再向右移動，電流表示數(shù)將減小，電壓表示數(shù)將增大
• D． 整個電路消耗的最小功率為2W

Answer 1

分析 根據(jù)電路圖可知，開關S閉合后，燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，電流表測量電路電流，電壓表測量燈泡兩端電壓；
（1）先根據(jù)燈泡的額定電壓和額定功率以及P=UI求出電路電流，然后根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律以及歐姆定律求出滑動變阻器接入電路的阻值；
（2）根據(jù)滑片 移動的方向確定滑動變阻器接入電路的阻值，根據(jù)歐姆定律可知電流表和電壓表示數(shù)的變化，根據(jù)P=UI可知燈泡實際功率的變化，即燈泡亮度的變化；
（3）先根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$的應用求出燈絲的阻值，然后根據(jù)歐姆定律求出電路最小電流，最后根據(jù)P=UI求出整個電路消耗的最小功率．

解答 解：A、因為電壓表測量燈泡兩端電壓，并且燈泡正常發(fā)光時電壓表示數(shù)為6V，因此燈泡的額定電壓為6V；
由P=UI可知，燈泡正常發(fā)光時，電路電流：I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A；
由串聯(lián)電路電壓規(guī)律和歐姆定律可知，此時滑動變阻器連入電路的阻值：R=$\frac{{U}_{滑}}{{I}_{L}}$=$\frac{8V-6V}{0.5A}$=4Ω，故A錯誤；
BC、當滑片P再向右移動時，滑動變阻器接入電路的阻值變大，即電路的總電阻變大，由歐姆定律可知，電路電流減小，即電流表示數(shù)減�。�
由U=IR可知，燈泡兩端電壓變小，即電壓表示數(shù)變小，故C錯誤；
由P=UI可知，燈泡的實際功率變小，因此燈泡亮度會變暗，故B錯誤；
D、由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，燈絲的阻值：R_L=$\frac{{U}_{L}^{2}}{{P}_{L}}$=$\frac{（6V）^{2}}{3W}$=12Ω，
由歐姆定律可知，當滑動變阻器接入電路的阻值最大時，電路電流最小，即I_最小=$\frac{U}{{R}_{總}}$=$\frac{8V}{12Ω+20Ω}$=0.25A；
整個電路消耗的最小功率：P=UI_最小=8V×0.25A=2W，故D正確．
故選D．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點、歐姆定律以及功率計算公式的靈活應用，關鍵是根據(jù)滑動變阻器接入電路中的電阻最大時電路中的電流最小，還要注意燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等．